DENSITE DES METAUX

VS0118

DENSITE DES METAUX (02/2013)

La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume.

La densité peut être rapprochée à la masse volumique. Une densité égale à 8,00 correspond à une masse volumique de 8,00 g/cm3

La masse volumique de l'eau est très proche de 1 kg/ℓ. Ce n'est pas un hasard, car cela résulte des premières tentatives de définition du kilogramme comme la masse d'un litre d'eau à 4 °C (température pour laquelle la masse volumique de l'eau est maximale) ; la valeur exacte de la masse volumique de l'eau à 4 °C est de 0,999973 kg/L.

La valeur numérique est la même dans plusieurs unités car 1 g/cm³ = 1 kg/dm³ = 1 kg/L = 1 t/m³.

La densité des métaux est très variable : environ 1,8 pour les alliages de magnésium et 11,35 pour le plomb.

Densité des métaux et alliages courants :

- densité de l'acier inoxydable type 304 (A2): 8,02
- densité du bronze: 8.8
- densité du cuivre : 8.92
- densité du plomb : 11,35
- densité du zinc : 7,15
- densité du titane : 5
- densité du nickel : 8.9
- densité des cupronickel (30%) : 8,95
- densité du laiton : 8,3
- densité des alliages d'aluminium : 2,74
- densité du fer/acier : 7,8

Comparatif masse réelle de 4 écrous HU M12 du stock Visserie-Service :

4315001212 → aluminium → densité = 2.74 → masse des 10 écrous = 51g

4385001202 → acier → densité = 7.8 → masse des 10 écrous = 148g

5725001209 → laiton → densité = 8.3 → masse des 10 écrous = 173g

8425001218 → inox → densité = 8.02 → masse des 10 écrous = 152g

Rapport densité acier / densité aluminium = 7.8 / 2.74 = 2.84

Rapport masse 10 écrous acier / masse 10 écrous aluminium = 148 / 51 = 2.9

Conclusion, la masse de l’acier est environ 3 fois plus importante que celle l’aluminium.

Rapport densité acier / densité inox = 7.8 / 8.02 = 0.97

Rapport masse 10 écrous acier / masse 10 écrous inox = 148 / 152 = 0.97

Conclusion, la masse de l’acier est quasiment identique à la masse de l’inox.

Rapport acier / laiton = 7.8 / 8.3 = 0.94

Rapport masse 10 écrous acier / masse 10 écrous laiton = 148 / 173 = 0.85 (l’écrou laiton a la cote sur plat supérieur de 0.3mmce qui augmente son poids).

Conclusion, la masse de l’acier est quasiment identique à la masse du laiton.

Pour la même quantité de pièces fabriquées :

L’acier est 4 fois moins cher que l’inox (4 euros x 8.02 / 1 euros x 7.8 = 4.20).

L’aluminium est 1.4 fois plus cher que l’acier (4 euros x 2.74 / 1 euros x 7.8 = 1.40).

L’inox est 3 fois plus cher que l’aluminium (4 euros x 8.02 / 4 euros x 2.74 = 2.93).